Інтернет речей (Internet of Things, IoT) — це безліч фізичних об'єктів, підключених до Інтернету та даних, що обмінюються. Концепція IoT може суттєво покращити багато сфер нашого життя та допомогти нам у створенні більш зручного, розумного та безпечного світу. Приклади Інтернету речей варіюються від речей, що носяться, таких як розумний годинник, до розумного будинку, який вміє, наприклад, контролювати і автоматично змінювати ступінь освітлення та опалення. Також яскравим прикладом є так звана концепція розумного підприємства (Smart Factory), яке контролює промислове обладнання та шукає проблемні місця, а потім перебудовується так, щоб не допустити поломок. Інтернет речей займає важливе місце у процесі цифрової трансформації в компаніях. Прогнозується, що до 2030 року кількість підключених до мережі пристроїв зросте приблизно до 24 млрд з річним виторгом до 1,5 трлн доларів.

Історія походження

Термін «Інтернет речей» був уперше вжитий у 1999 році Кевіном Ештоном, підприємцем та співзасновником центру Auto-ID Labs ( незалежна мережа лабораторій та дослідницька група в галузі мережевої радіочастотної ідентифікації та нових сенсорних технологій) при Массачусетському технологічному інституті. Ештон перебував у команді, яка зуміла винайти спосіб підключення об'єктів до інтернету за допомогою технології RFID. RFID-мітка - це позначка ідентифікації, що дозволяє ідентифікувати об'єкти за допомогою радіосигналів; на неї можна завдати певну інформацію, а пізніше вважати пристроєм.

У 2012 році відбулися значні зміни датчиків, що спричинило прискорення ринкової готовності IoT, і для багатьох компаній це означало, що цифрова трансформація набирає обертів. Технологічне вдосконалення уможливило появу МЕМС - мікроелектромеханічних систем (мініатюрний пристрій, виготовлений методом мікрообробки як з механічних, так і з електричних компонентів). Завдяки цьому датчики зменшилися настільки, що їх можна було фіксувати, наприклад, на одязі.

Із чого складається IoT? Архітектура

Для простоти спробуємо розбити стек технологій IoT на чотири технологічні рівні та розглянути їх окремо.

Кінцеві пристрої

Пристрої це об'єкти, які фактично утворюють «речі» (Things) в Інтернеті речей. Вони відіграють роль інтерфейсу між реальним та цифровим світами та приймають різні розміри, форми та рівні технологічної складності залежно від завдання, яке вони виконують у рамках конкретного розгортання IoT. Будь то мікрофони розміром з шпилькову головку або значний розмір машини, практично будь-який матеріальний об'єкт можна перетворити на підключений пристрій шляхом додавання необхідних елементів (датчиків або приводів разом з відповідним програмним забезпеченням).

Програмне забезпечення

Це те, завдяки чому підключені пристрої можна назвати "розумними". Програмне забезпечення відповідає за зв'язок із хмарою, збір даних, інтеграцію пристроїв та за аналіз даних у реальному часі. Також воно надає можливості для візуалізації даних та взаємодії із системою IoT.

Комунікації

Рівень комунікації включає як рішення для фізичного підключення (стільниковий і супутниковий зв'язок, LAN), так і спеціальні протоколи, що використовуються в різних середовищах IoT (ZigBee, Thread, Z-Wave, MQTT, LwM2M). Вибір відповідного комунікаційного рішення - одна з життєво важливих частин при побудові кожної IoT-системи. Вибрана технологія визначатиме не тільки способи надсилання та отримання даних з хмари, але способи зв'язку зі сторонніми пристроями. 

Платформа

Пристрої здатні відчувати, що відбувається навколо і повідомляти про це користувачеві через певний канал зв'язку. IoT-платформа – це місце, де всі ці дані збираються, аналізуються та передаються користувачеві у зручній формі. Платформи можуть бути встановлені локально або у хмарі. Вибір платформи залежить від вимог конкретного проекту IoT та багатьох факторів: архітектура та стек технологій, надійність, параметри налаштування, протоколи, апаратна незалежність, безпека, ефективність, вартість. 

Нижче можна розглянути складові трьох рівнів IoT: кінцевих пристроїв (речей), мережі, хмари.

Безпека

Одночасно з тим фактом, що IoT-системи несуть у собі значну бізнес-цінність, інтелектуальні об'єкти також стають уразливими для кіберзлочинності, внаслідок якої може відбуватися витік даних, у тому числі конфіденційної інформації. Незважаючи на те, що поле роботи з безпековим питанням залишається величезним, зараз існують рішення, що дозволяють здійснювати розгортання IoT більш надійно. Наприклад, для вирішення проблеми старіння програмного забезпечення пристроїв є можливості ефективних стратегій автоматичного оновлення. 

Завдяки SOTA (Software Over the Air) «оновлення повітрям» і FOTA (Firmware Over the Air) — «прошивка повітрям», програмне забезпечення підключених пристроїв та налаштування можна оновлювати за допомогою бездротового зв'язку.

Приклади областей застосування IoT

IoT застосуємо в різних галузях для різних цілей: відстеження споживчої поведінки в режимі реального часу, покращення якості роботи машин та систем, знаходження інноваційних методів роботи в рамках цифрової трансформації та багато іншого.

Роздрібна торгівля

Серед прикладів програм IoT у сфері роздрібної торгівлі можна зустріти безліч випадків використання інтелектуальних пристроїв для підвищення якості обслуговування в магазинах. Зокрема, різні програми IoT тут означають, що можливості використання смартфонів (на основі технології Beacon — мініатюрних маячків) полегшують спілкування між роздрібними продавцями та покупцями, а найбільш затребувані товари та послуги постають перед очима клієнтів у потрібному місці. Крім того, інтелектуальна роздрібна торгівля відкриває можливості для додатків IoT з точки зору точної реклами, покращення циклу ланцюжка постачання та фактичного аналізу моделей попиту. Також програми IoT вже включають програми для платежів NFC та інтелектуальних покупок. І звичайно, не можна не згадати RFID-мітки для маркування товару, які забезпечують моментальний та точний збір інформації, що допомагає безперервно відстежувати переміщення товарів, спростити процес інвентаризації та загалом скоротити кількість помилок.

Виробництво

Завдяки IoT виробництво може отримувати загальну картину про процеси виробництва та стан продукту на всіх етапах – від постачання сировини до відвантаження готового продукту.

За допомогою датчиків, встановлених на заводському устаткуванні та в складських приміщеннях, аналізу великих даних та прогностичного моделювання (predictive modeling) можна запобігти безлічі помилок, що ведуть до простою та збитків, максимізувати продуктивність, зменшити гарантійні витрати та в цілому покращити якість клієнтського сервісу.

Охорона здоров'я

За допомогою технології IoMT (The Internet of Medical Things, Інтернет медичних речей) в режимі реального часу відбувається збір потоків малих даних з медичних мережевих та інших пристроїв, що відстежують різні фізіологічні моменти, пов'язані зі здоров'ям пацієнтів - рухи, динаміка сну, серцевий ритм, алергічні реакції та інше. Зібрані дані допомагають лікарям у постановці точних діагнозів, побудові плану лікування, підвищують безпеку пацієнтів, спрощують догляд за ними, дають можливість безперервного моніторингу стану тяжкохворих пацієнтів.

Застосування Інтернету речей сприяє створенню персоналізованішого підходу до аналізу стану здоров'я та більш послідовних стратегій боротьби з хворобами. 

Енергетика

Тут за допомогою IoT конструкція електричних мереж змінює правила споживання, автоматично збираючи дані та забезпечуючи миттєвий аналіз циркуляції електроенергії. У результаті і клієнти, і постачальники краще розуміють, як оптимізувати використання ресурсу.

Висновок

Революція в галузі Інтернету речей є важливою для розвитку бізнесу, і це може відноситися до будь-якого типу підприємства. Будь то вирощування устриць або створення системи управління рухом, найцінніше в технологічній концепції IoT — це те, що він відкритий до нових викликів, і в ньому достатньо можливостей для реалізації практично будь-якої бізнес-ідеї.